Alors, comment des étoiles massives rares croissent-elles de 10 à 150 fois la masse de notre Soleil? Il s'avère qu'une nébuleuse standard formant des étoiles est beaucoup trop froide pour que de grandes étoiles se forment. Alors, comment préparer ces nuages de gaz et de poussière pour que des étoiles massives puissent se développer? Réponse: Laissez les petites étoiles faire le travail et chauffer la nébuleuse…
Ceci est l'ultime crèche stellaire. Les nébuleuses formant des étoiles sont de vastes régions de l'espace remplies de gaz et de poussière. Les proto-étoiles ont besoin de beaucoup d'hydrogène pour se former et commencer des réactions de fusion dans leurs jeunes noyaux. Plus la nébuleuse est grande, plus l’étoile est grande… ou du moins vous pensez.
Le problème avec ces jeunes nébuleuses, c'est qu'elles sont froides; en fait, ils sont très froids. Les nuages interstellaires typiques d'hydrogène ont des températures très proches du zéro absolu (la température la plus basse possible) en raison du manque de chaleur dans les régions éloignées du cosmos. Les nuages froids se fragmentent très facilement, se brisant et formant de plus petits nuages d'hydrogène. Finalement, ils s'effondreront pour former des étoiles, mais ces étoiles seront très petites en raison du manque de carburant dans le fragment de nébuleuse. Si tel est le cas, comment se forment les étoiles massives - celles qui sont responsables de la production d'éléments lourds comprenant quelque chose de plus lourd que l'hélium? Certes, tous les nuages de poussière et de gaz sont froids, et donc fragmentés, ne produisant que de petites étoiles?
D'après des recherches publiées dans La nature cette semaine par Christopher F. McKee (professeur à UC Berkeley) et Mark R. Krumholz (stagiaire postdoctoral Hubble à Princeton), il existe une solution possible à ce problème. Peut-être que les jeunes étoiles fournissent une source de chaleur pour réchauffer la nébuleuse environnante, empêchant le gaz environnant de se fragmenter, lui permettant de s'effondrer en étoiles progressivement plus grosses.
Commençant à des températures de seulement 10 à 20 degrés au-dessus du zéro absolu, les nuages chauffés par de jeunes étoiles peuvent tripler. Cependant, les chercheurs se rendent compte qu'un nuage massif formant des étoiles doit être plusieurs centaines de degrés plus chaud que le zéro absolu pour empêcher le nuage entier de se fragmenter, ils comprennent également que la «zone de chauffage» pour chaque petite étoile est limitée dans les nuages moins denses. Cette situation change lorsque le nuage étoilé est dense. La zone d'influence de chaque petite étoile englobera toute la nébuleuse. Cet effet de chauffage collaboratif par les petites étoiles empêche la fragmentation et permet à de plus grands volumes de gaz de s'effondrer, formant des étoiles massives.
“Ce n'est que la formation de ces étoiles de faible masse qui chauffe suffisamment le nuage pour couper la fragmentation. C'est comme si le nuage moléculaire froid commençait à faire des étoiles de faible masse mais ensuite, à cause du chauffage, la fragmentation est arrêtée et le reste du gaz entre dans une grande étoile. " - Christopher F. McKee.
Un nuage plus chaud est un nuage plus gros, fournissant plus de carburant, permettant à des étoiles massives de se former. C'est la pépinière stellaire ultime; les étoiles massives ne peuvent se former que lorsque leurs frères et sœurs plus petits (et plus âgés) réchauffent le nid cosmique pour leur permettre de prospérer.
Visualisez la superbe simulation d'une étoile massive se formant dans un nuage chaud (24 Mo, .mpg)
Source: UC Berkley News
